VII. CUESTIONARIO Preguntas teóricas 1. Elabore un esquema del del análisis del grupo I, indicando indicando los cationes cationes de cada etapa, los precipitados obtenidos, los colores formados y las reacciones reacciones producidas. producidas. ¿Qué sustancia podría reemplazar al reactivo de grupo?
2. Al precipitar los cationes del primer grupo con HCl puede haber un ligero exceso de ácido, lo que es conveniente para insolubilizar el precipitado por efecto del ion común. Sin embargo, un exceso grande de ácido será perjudicial para el precipitado. Analice y explique ¿Por qué sucede este perjuicio al precipitado? ¿Qué posibles reacciones se podrían llevar a cabo? El anión Cl- ,proveniente del HCl, además de tener la capacidad de hacer precipitar cloruros insolubles con los cationes del primer grupo, cuando se encuentra en altas cantidades también puede actuar como un complejante, tomando complejos normalmente no muy estables. Entre ellos, tienen interés analítico el AgCl43- y el PbCl423. ¿En qué casos se podría indicar que la separación del Pb++ no fue completa? ¿Que podría ocurrir? Porque si le echamos en exceso el reactivo, al momento de precipitar el PbCl2 puedo llegar a estado acuoso y así combinarse con los demás Cationes. Debemos de fijarnos en el pH para saber en qué medio se encuentra cada solución. Se puede corregir agregando agua caliente ya que esta hace aumentar su solubilidad y este en suspensión mientras que los demás metales caen en precipitado. 4. La separación de los cloruros del primer grupo se basa en la diferencia de los Kps. Analice y explique por qué ocurre esta diferencia si todos precipitan aparentemente al mismo tiempo con HCl. + → () + [] = [ ] ∗ [] + 2 → () 2+
[] = [ +] ∗ [] + 2 → () 2+ [] = [+] ∗ [] Como podemos notar los valores del Kps de cada reacción son diferentes debido a que en la primera ecuación 1mol de HCl forma 1 mol de AgCl, en la segunda reacción 2 mol de HCl forma 1 mol de PbCl2, en la tercera reacción 2 mol de HCl forma 1 mol de Hg2Cl2.
5. En la marcha analítica para separar cationes del primer grupo utilizamos reactivos como K2CrO4 y KI para identificar el Pb 2+ ¿Qué sucedería si diluimos la muestra y agregamos K2Cr 2O7? Formule las reacciones químicas. Como el PbCl2 es mucho más soluble en agua caliente que en agua fría, la mezcla de cloruros precipitados se trata con agua caliente varias veces, de manera que, si hay PbCl2, este queda en solución en el agua caliente dejando los cloruros Ag y Hg como precipitado insoluble que se separa dicha solución de PbCl2 El PbCl2 disuelto se identifica en la solución caliente mediante el agregado de una solución de K2CrO4, la que provee los iones CrO4- para precipitar el PbCrO4 de color amarillo muy soluble que se puede separar por centrifugación. Las reacciones químicas son: + − → ( ) ↓ + − → ↓
6. A veces puede ocurrir que al añadir las primeras gotas de HCl aparezca un precipitado blanco que se redisuelve al continuar la adición del ácido. Investigue y responda porque puede darse este hecho. Se nota en el experimento que al añadir HCl se forma un precipitado blanco que nos indica la presencia del I grupo de cationes (Ag+ , Pb+2 , Hg2+2) y le echamos más HCl para que al momento de filtr ar ,el precipitado de los cationes (AgCl , PbCl2 , Hg2Cl2) quede en el papel de filtro.
7. ¿Qué sucede si reemplazamos el NH4OH por NaOH? Para que el NaOH pueda reemplazar al NH 4OH en el proceso de separación de cationes debe presentar similitud ya sea en concentración, volumen, propiedades acidas, etc. Y como podemos notar el NaOH y NH4OH tienen varias características en común, ambos son monoprótico porque liberan un ion hidroxilo ionizable en disolución acuosa. → + − → + − Y por esa razón podría generar la separación de cationes del grupo I generando un precipitado diferente al que formaba cuando reaccionaba con el NH4OH.
Preguntas aplicativas 8. ¿Cuántas veces disminuye la concentración de OH- en la solución 0.1N de NH4OH al agregarle NH4Cl solido hasta obtener la concentración 1 mol/l? K=1,76x10-6 → − + [ ]INICIO 0.1 M 0 0 [ ]IONIZADA
x
-
-
[ ]FORMADA
-
x
x
[ ]EQUILIBR
0.1-x
x
x
=
()()
= 1.76 ∗ 10−
0.1 = 4.1952 ∗ 10−
[ ]INICIO
→ − + 1M 0 0
[ ]IONIZADA
x
-
-
[ ]FORMADA
-
x
x
[ ]EQUILIBR
1-x
x
x
()() = 1.76 ∗ 10− 1 = 1.3266 ∗ 10− 4.1952 → = 3.1623 1.3266
=
9. Determine el grado de ionización de NH4OH- en una solución 0.1N. K=1,76x10-5 → − + [ ]INICIO 0.1 M 0 0 [ ]IONIZADA
x
-
-
[ ]FORMADA
-
x
x
[ ]EQUILIBR
0.1-x
x
x
=
()()
= 1.76 ∗ 10−
0.1 = 1.3266 ∗ 10− 1.32 ∗ 10− →α= = = 0.013266 0.1 0.1
10. ¿Por qué en el reconocimiento del AgI se obtiene un precipitado blanco? ¿Qué producto precipita primero el AgI o el AgBr? El AgCl es soluble en solución diluida de hidróxido de amonio debido a la formación del Ion complejo diamino argéntico (Ag(NH3)2)Cl; pero al agregar KI a la solución se obtiene un precipitado blanco El producto que precipita primero es el AgI, después el AgBr.
Normas de seguridad 11. ¿Qué precauciones debe tener cuando agrega el NH4OH para reconocer la presencia del catión Hg2++? Las precauciones que se deben tener en cuenta es la presencia de un residuo gris en el tratamiento con NH4OH indica presencia de Hg2+2 conviene confirmarlo. Para ello, se disuelve el precipitado con una mezcla 1:3 en volumen de HNO3 y HCl. De ahí que es necesario eliminar el HNO3 para evitar que este se oxide al Sn+2.